Fotografowanie satelitów geostacjonarnych - pierwszy, bojowy test nowego montażu do fotografii statywowej.

suchyy · 16 Kwietnia 2022

W nocy z 12 na 13 kwietnia niebo wypogodziło się i choć przeszkadzał jasny Księżyc, postanowiłem w końcu przetestować mój nowy montaż do fotografii statywowej. Nie miałem zbyt wiele czasu do dyspozycji, więc mój kompakcik z nowym zasilaniem strzelił parę fotek w automacie, do odległych satelitów geosynchronicznych (geostacjonarnych). Co z tego wynikło czytajcie dalej.

Montaż do foto na stanowisku balkonowym. Zdjęcie robione zwykłą komórką Samsunga (oświetlenie czołówką):

nowy-montaz.jpg.638526fdfef7f0a0db5240de8985a490.jpg

SZCZEGÓŁY

- miejsce i czas sesji foto

Lublin, 12/13-04-2022, od 23:45:07 do 00:40:06 CEST, ok. 55 minutowa sesja przebiegała w bardzo trudnych warunkach miejskiego LP i przy świecącym Księżycu (wiek: 10,7 dni).

- technikalia

1/ Kamera: Olympus PEN E-PL9 (z zewnętrznym modułem zasilania); obiektyw manualny: Carl Zeiss Jena MC Sonnar 4/300 (ogniskowa dla formatu małoobrazkowego: 600 mm), F4.0 (otwarta max. "dziura"), ISO 800, w automacie: 24 x 20 sek., interwał: 120 sek. Tak długie przerwy między kolejnymi fotkami w automacie niezbędne są do wyraźnego przedstawienia ruchu na nieboskłonie tak odległych satelitów na orbitach geosynchronicznych (geostacjonarnych). Obiektyw posadowiony na uniwersalnym montażu do fotografii statywowej z mocowaniem do balustrady balkonu.

2/ Smartfon z mocowaniem do uniwersalnego montażu (Samsung J7, którego używam tylko da apek) z darmową aplikacją: Kątomierz (Smart Tools co.) do pomiaru kąta elewacji. Polecam - aplikacja spisuje się wyśmienicie (czytaj dalej).

- oprogramowanie (free)

Stellarium, OM Workspace, IrfanView, Startrails, GIMP.

W kadr (FOV 2,5°) wpadły wszystkie, dostępne w tym obszarze, odległe satelity (7 szt.), które możecie zobaczyć na poniższej symulacji ze Stellarium i porównać z moimi fotkami, czyli (licząc od lewej strony kadru):

1/ GSAT-12 (słabo widoczny przy lewej krawędzi kadru)

2/ GSAT-19

3/ GSAT-31

4/ EUTELSAT-QUANTUM

5/ YAHSAT 1B

6/ SYRACUSE 3A

7/ AZERSPACE 1

Symulacja ze Stellarium:

GEO-12-04-2022_Stell.jpg.74d2dc1757a4609d2d94ec7209ab20e0.jpg

Pierwsza fotka z sesji, w analogicznym czasie, jak na powyższej symulacji (najsłabsze gwiazdy, jakie się utrwaliły w trudnych miejskich warunkach, przy Księżycu mają ok 12 mag):

GEO-12-04-2022_foto_23-45-07.jpg.49ceaba2b7d09bacc1f3efbcbf17f90d.jpg

Na jednej fotce z 20 sek. ekspozycji statywowej (bez prowadzenia za sferą niebieską) widzimy punkty satelitów geosynchronicznych (geostacjonarnych) na tle łukowatych śladów gwiazd, ale niech nas to nie zmyli. Satelity te, rzecz jasna nie "stoją" w jednym miejscu nad Ziemią. Uzyskanie szczególnego przypadku orbity geosynchronicznej, tj orbity geostacjonarnej satelitów, czyli z orbitą idealnie kołową, na określonej wysokości z inklinacją równą dokładnie zero (w płaszczyźnie równika), jest teoretyczne i w praktyce pewnie trudne do osiągnięcia, dlatego takie odległe satelity zmieniają bardziej lub mniej swoje pozycje na niebie, pozostawiając ciekawe ślady w kadrze, ale możemy je zobaczyć dopiero na składankach z wielu fotografii z długimi interwałami i przy wykorzystaniu kilkuset milimetrowych obiektywów (patrz analemy satelitarne, których fotki pokazałem: TUTAJ - możecie tam również porównać: mój poprzedni, problemowy montaż teleobiektywu z obecnym, uniwersalnym).

Popatrzcie na poniższą symulację ze Stellarium, pokazującą jak ładne piruety w ciągu doby kręcą na nieboskłonie (opisane powyżej) satelity "geostacjonarne" (elewacja symulacji w stosunku do kadru fotek przesunięta do dołu). Przykładowo SYRACUSE 3A ma inklinację = 0° 57' 54", a AZERSPACE 1 = 0° 02' 39" :

GEO-12-04-2022_analem_Stell.jpg.5e6346a7273d3e1b743445b2d05e2404.jpg

... a niżej składanka z 24 fotek, pokazująca fragmenty tych piruetów, uzyskane w ciągu 55-cio minutowej sesji foto (dwu minutowe przerwy między fotkami):

GEO-12_13-04-2022_foto_24x.jpg.d92e2989c1c6788432567d78bb86b774.jpg

Do opisywanej w tym wątku sesji foto wykorzystałem po raz pierwszy uniwersalny montaż. Test polegał na sprawdzeniu stabilności w porównaniu do wcześniejszego, jednopunktowego zawieszenia, oraz próbie strzelania od ręki do mojej ulubionej parki: Mentor-4 & Thuraya-2 (patrz TUTAJ i TUTAJ). Montaż przykręciłem do balustrady i na podstawie uzyskanej ze Stellarium pozycji w Az./wys. dla tych satelitów ustawiłem od razu azymut zgodnie ze wskazaniami podziałki na głowicy, a wysokość zgodnie ze wskazaniami kątomierza (apka ze smartfona, opisałem w technikaliach). Jak widać na powyższych fotkach Mentor-4 i Thuraya-2 nie załapały się w kadr (FOV 2,5°), ale jak wynika z poniższej symulacji ze Stellarium były raptem ok. 2° na prawo od AZERSPACE 1

porownanie_Stell.jpg.a1a3aadaa96884e121f0e2b52bfbe8f6.jpg

... biorąc pod uwagę fakt, że podziałka skali azymutalnej na głowicy ma raster 5°, a ustawianie jest raczej mocno interpolacyjne, wynik uważam za udany, jak na pierwszy raz po wstępnym ustawianiu głowicy (głowica będzie wymagała jeszcze korekty ustawienia względem klamry Manfrotto). Jeśli chodzi o elewację, to apka kątomierza na smartfona (czytaj wyżej w technikaliach) z widocznym na fotach zawieszeniem telefonu do montażu, zdała celująco egzamin!

ZDROWYCH, POGODNYCH ŚWIĄT WIELKANOCNYCH

z Lublina życzy: Jurek.

Edytowane 17 Kwietnia 2022 przez suchyy

HAMAL · 25 Maja 2022

Dawno temu, gdy się jeszcze g.. znałem :grin: z radością uznałem, iż nie ma lepszych celów dla obserwacji w wieeelkiej skali niż te satelity, bo łone nie uciekają dawaj okular duży power w wyciąg, i nic, okular mega power w wyciąg, nadal nic potem, na spokojnie się okazało, ze ich rozmiary kątowe, to niestety, ale na nic amatorskiej optyce nie pozwolą

Krzysztof z Bagien · 25 Maja 2022

36 minut temu, HAMAL napisał:

potem, na spokojnie się okazało, ze ich rozmiary kątowe, to niestety, ale na nic amatorskiej optyce nie pozwolą

https://en.wikipedia.org/wiki/USA-223

Kilka metrów ogniskowej, malutki piksel w kamerze... i przy dobrych wiatrach może ten satelita miałby kilka pikseli na zdjęciu

Ale od nas go nie widać niestety.

HAMAL · 25 Maja 2022

Na orbicie coraz większy tłok, coś się trafi może niebawem

suchyy · 25 Maja 2022

3 godziny temu, Krzysztof z Bagien napisał:

https://en.wikipedia.org/wiki/USA-223

Kilka metrów ogniskowej, malutki piksel w kamerze... i przy dobrych wiatrach może ten satelita miałby kilka pikseli na zdjęciu

Ale od nas go nie widać niestety.

Jak to nie widać u nas USA-223? To jest Advanced ORION 7, Mentor 5. Popatrz na wizualizację ze Stellarium z mojej Lubelskiej miejscówki:

USA-223_Mentor-6_Stellarium.jpg.8895103be4f05bb34d124c0ea688d3e9.jpg

Te satelity geosynchroniczne, zmieniają swoją pozycję w ciągu doby (analemma) i w ciągu roku na nieboskłonie. Zresztą USA 223, to ten sam satelita, co wcześniejszy USA 202 (Advanced ORION 6, Mentor 4), o którym sporo pisałem: TUTAJ, no i udało wykonać się fotę fragmentu analamy tego satelity łącznie ze szpiegowanym przez niego satelitą Thuraya-2 (dla przypomnienia):

Mentor4&Thuraya2_14-01-2022b.jpg

Więcej pisałem i pokazywałem: TUTAJ.

Więc można do nich "strzelać" czym kto ma i ile wlezie z naszego podwórka!

Pozdrawiam: Jurek

Edytowane 25 Maja 2022 przez suchyy

diver · 25 Maja 2022

W dniu 16.04.2022 o 17:25, suchyy napisał:

postanowiłem w końcu przetestować mój nowy montaż do fotografii statywowej.

Gratuluję montażu. :original: Jednak przedmiot tej sesji mnie przeraża. Przeraża mnie ilość złomu wokół Ziemi. "Dzięki temu" zamiast fotografować po prostu gwiazdki, zajmujemy się obserwacją orbit satelitek. Nie bierz tego @suchyy do siebie, ja tyko opowiadam o swoich odczuciach. To tak jak wszedłbym do pięknego lasu i zamiast naturalnej i samorodnej przyrody zacząłbym z pasją fotografować obiekty techniczne Lasów Państwowych. Tak samo jak techniczne zagospodarowanie naszych lasów martwi mnie techniczne zagospodarowanie przestrzeni kosmicznej wokół Ziemi. Czuję z tego powodu duży dyskomfort egzystencjalny. Może jestem odosobniony...

Krzysztof z Bagien · 25 Maja 2022

1 godzinę temu, suchyy napisał:

Jak to nie widać u nas USA-223? To jest Advanced ORION 7, Mentor 5. Popatrz na wizualizację ze Stellarium z mojej Lubelskiej miejscówki:

Mieszasz chyba kilka satelitów ze sobą.

USA 223 (2010-063-A, Spacetrack 37232) wisi mniej-więcej nad Indonezją i słucha pewnie Chińczyków, z Polski jest kilka stopni pod horyzontem - zarówno wg. heavens-above, jak i Heavensat:

Nawet w tym artykule co wrzuciłeś jest to napisane.

Ten o którym Ty piszesz, to USA 202 (i to nie są te same czy nawet takie same satelity: 223 to "MENTOR 5", a 202 to "MENTOR 4"); 202 jest od nas widoczny, wisi nad 44 południkiem, ale to konkretnie o 223 pisali, że był "the largest satellite ever launched" - więc dlatego właśnie o nim napisałem; zakładam, że 202 jest mniejszy.

Edit: zresztą na angielskiej wiki piszą nawet, że ludziska podejrzewali 202 o podsłuchiwanie Thurai (czy jak tam to odmienić, btw. to po arabsku, zdaje się, oznacza "Plejady", bo to jest arabski satelita telekomunikacyjny) z racji na to, że jest dość blisko niego - no i z kwitów ujawnionych przez Snowdena wyszło, że faktycznie tak jest. Więc można chyba bezpiecznie założyć, że nie potrzebuje do tego ogromnej anteny. Chociaż kto ich tam wie....

Edytowane 25 Maja 2022 przez Krzysztof z Bagien

suchyy · 26 Maja 2022

Nic "nie mieszam"! Ehh, nawet nie pokusiłeś się o dokładne przeczytanie tego co pokazałem i napisałem wyżej (do linków też warto by zajrzeć i tych wcześniejszych, bo powielasz niedokładnie moje wpisy).

Orion 7: lub inaczej Mentor 5, RIO 7, Mission 8303, USA 223, NROL 32 ( NORAD: 37232, ID: 2010-063A) to ten sam satelita pod różnymi nazwami. Wiele wskazuje na to, że należy do klasy: Advanced ORION, podobnie jak opisywany i pokazywany przeze mnie: USA 202 (inaczej: Orion 6, Mentor 4, RIO 6, Mission 8302 ?, USA 202, NROL 26) NORAD: 33490, ID: 2009-001A.

Odsyłam do GlobalSecurity: MENTOR (Advanced ORION) - są tam rysunki koncepcyjne satelity (autor: C.P. Vick),

oraz na stronę: Gunter's Space Page: Orion 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12

... wiele z tego to dywagacje i domysły, bo programy są tajne, ale rozważania zainteresowanych zagadnieniem poparte są solidnymi przeciekami. Także nie upierałbym się przy "aktualnych pozycjach", bo te mogą się zmieniać, na dowód moje wpisy: TUTAJ

... nie chcę Cię też łapać za słówka, ale muszę: te wielkie satelity "nie wiszą", tylko wykonują całkiem spore ruchy dobowe na nieboskłonie (analemy), gdyż umieszczane są na orbitach geosynchronicznych (typu Mołni), a nie geostacjonarnych (zresztą pokazałem wyżej, że satelity GEO też nie wiszą w miejscu ). Poniżej wizualizacja ze Stellarium dobowego ruchu satelitów Mentor (Advanced ORION), widzianych z mojej lubelskiej miejscówki balkonowej (z zaznaczonym USA 223 = Mentor 5):

Mentors_analammy.jpg.a30755ec196f6030bd7bddedc563a8eb.jpg

Pozdrawiam: Jurek.

Edytowane 27 Maja 2022 przez suchyy

MatMat · 26 Maja 2022

Daleko!

suchyy · 27 Maja 2022

W dniu 26.05.2022 o 01:07, diver napisał:

Gratuluję montażu. Jednak przedmiot tej sesji mnie przeraża. Przeraża mnie ilość złomu wokół Ziemi. "Dzięki temu" zamiast fotografować po prostu gwiazdki, zajmujemy się obserwacją orbit satelitek. Nie bierz tego @suchyy do siebie, ja tyko opowiadam o swoich odczuciach. To tak jak wszedłbym do pięknego lasu i zamiast naturalnej i samorodnej przyrody zacząłbym z pasją fotografować obiekty techniczne Lasów Państwowych. Tak samo jak techniczne zagospodarowanie naszych lasów martwi mnie techniczne zagospodarowanie przestrzeni kosmicznej wokół Ziemi. Czuję z tego powodu duży dyskomfort egzystencjalny. Może jestem odosobniony...

@diver, nie bój nic, póki co. Na razie jest jeszcze względnie do wytrzymania i nie ma co marudzić - trzeba się cieszyć z tego co mamy, a jak wiadomo nic nie jest dane na zawsze. Szczęka opadnie Ci do posadzki już na stałe (współczuję), jak afrykańcy zaczną realizować swoje plany konstelacji satelitarnych (zgłoszone, o ile dobrze pamiętam jesienią zeszłego roku do stosownych instytucji, przyznających pasma, choć jakoś nie mogę w to uwierzyć!). Popatrz na najnowszy model konstelacji: Cinnamon-937, to ponad 320 tysięcy satelitów na LEO, z powłokami na wysokościach od 550 do 638 km (inklinacje od 0 do 98°) :new_shocked: , a nie "tylko" 30 tysi (docelowo) od Elona! :icon_rolleyes:

@MatMat Daaaleko, to było tutaj: JWST - wątek obserwacyjny. Przeczytaj całość, bo warto. Jak widać Koledzy dali radę. :brawo:

Pozdrawiam: Jurek.

Edytowane 27 Maja 2022 przez suchyy

Krzysztof z Bagien · 27 Maja 2022

W dniu 26.05.2022 o 08:43, suchyy napisał:

... nie chcę Cię też łapać za słówka, ale muszę:

A Ty co, Wałęsa? "Nie chcem, ale muszem"?

Poza tym - jak wisząca z sufitu lampa zaczyna się bujać, to przestaje wisieć? Oscylacje, jakie wykonują te satelity są stosunkowo niewielkie i wynoszą po kilka stopni. Patrząc też na obszar, jaki swoim zasięgiem obejmuje każdy z tych satelitów:

2.png.f38b4ddada9e24cb7d915fa496904c07.png

te kilka stopni też nie robi żadnej różnicy; zapewne nawet nie trzeba ruchomych anten, żeby australijska stacja bazowa miała z nim łączność - więc stwierdzenie, że wiszą, jest wystarczająco dobrym - według mnie - przybliżeniem rzeczywistości.

I nie, nie jest to orbita "typu Mołni". Ruskie satelity Mołnia ("piorun", od których nazwę bierze ten typ orbity) są na orbitach o dużej inklinacji (bodajże 63,5 stopnia - z pamięci piszę, ale ta inklinacja jest z jakiejś przyczyny szczególna, nie pamiętam już dokładnie o co cho) i dużej ekscentryczności (powyżej 0,7) i mają okres obiegu ok. 12 godzin (znaczy się pół doby gwiazdowej). Parametry orbity są tak dobrane, żeby apogeum wypadało naprzemiennie nad Syberią i nad Kanadą (chociaż oczywiście nie musi być akurat tam, tylko tak sobie to Ruscy wymyślili) i będąc w okolicy tegoż apogeum, satelita porusza się stosunkowo wolno z punktu widzenia obserwatora na Ziemi, więc przez sporą część swojego okresu orbitalnego jest mniej-więcej w tym samym obszarze - i co istotne, są one dobrze widoczne w regionach okołobiegunowych, gdzie satelitów geostacjonarnych albo w ogóle nie widać, albo przynajmniej komunikacja z nimi jest mocno utrudniona. Efektywnie pełnią one tę samą funkcję co geostacjonarne, ale dla obszarów powyżej 70 równoleżnika, no i potrzeba ich kilka, żeby zapewnić nieprzerwaną łączność.

Podobną orbitą, ale z obiegiem synchronicznym i o mniejszej ekscentryczności, jest orbita typu "Tundra" - i tu satelita w apogeum jest zawsze tylko nad jednym obszarem.

Tyle tytułem dygresji.

A wracając do tematu. Orion-5, wystrzelony w 2002, już w momencie startu (który to start był o półtora roku opóźniony z powodu "problemów z satelitą", satelita był budowany od końca lat dziewięćdziesiątych i już pod koniec było wiadomo, że potrzebne są zmiany w konstrukcji) był uznany za niewystarczający. Oriony od 3 do 6 były takie same ("Orion-4, launched on 9 May 1998 and the first to be controlled from Menwith Hill, as well as Orion-6 launched on 19 January 2009 and also controlled from Menwith Hill, are evidently no different to Orion-3 or Orion-5 controlled from Pine Gap"), dopiero Orion-7 (wystrzelony w 2010) był rozwinięciem tej konstrukcji i najpewniej wprowadzono w nim konieczne zmiany, oraz zwiększono możliwości. Co też istotne, do 2003 te satelity wynosił na orbitę Titan IV. Bruce Carlson (szef NRO - National Reconnaissance Office, operator tych satelitów) powiedział o "siódemce", że jest to "największy satelita" umieszczony na orbicie, w liczbie pojedynczej. Co dokładnie miał na myśli trudno powiedzieć, ale biorąc pod uwagę to co napisałem powyżej o Orionie-5 i fakt, że Orion-7 poleciał na Delcie Heavy (o udźwigu o połowę większym od Titana) zdaje się potwierdzać, że "siódemka" musi mieć po prostu większą od "piątki" antenę, co przełożyło się na większą masę (masa Orionów 3-6 jest szacowana 4500-5200kg, Oriona-7 - na powyżej 5200kg; nie wiadomo tego dokładnie, bo to tajne, ale z parametrów rakiety, profilu startu itp. można coś tam wydedukować). Fakt, Orion-6 też poleciał na Delcie Heavy, ale to zapewne z powodu opóźnień (pierwotnie miał startować w 2005 i zapewne na Titanie, a poleciał dopiero w 2009, kiedy Titany IV już wycofano z eksploatacji).

Oficjalne rządowe kryptonimy tych satelitów to po prostu Orion i numer; "Mentor" i "Advanced Orion" też się pojawiają, przy czym numeracja w tych przypadkach jest o dwa mniejsza w stosunku do tej oficjalnej, z jakiejś przyczyny.

Do poczytania (link do strony, która linkuje do tego dokumentu jest nawet jako źródło na tej stronie co wrzuciłeś, więc informacje z niej są właśnie pośrednio stąd):

https://nautilus.org/wp-content/uploads/2015/10/PG-SIGINT-Satellites.pdf

Orion 7, czyli USA 223, ze Szczecina (gdzie urzęduje Hamal) może być maksymalnie ok. 3 stopnie nad horyzontem, a z Łodzi (gdzie urzęduję ja) - maksymalnie ok. 5 stopni nad horyzontem. Wiec tak, technicznie rzecz biorąc bywa widoczny, ale na takiej wysokości, że obserwacje nie mają żadnego sensu i do tego w dzień; przez większość czasu jest poniżej horyzontu. Z Lublina, w najbardziej sprzyjających okolicznościach, będzie to z 8 stopni; Stellarium pokazuje to błędnie, nie wiem dlaczego, ale na pewno nie ma opcji, żeby ten satelita był z Polski 20 stopni nad horyzontem. Refrakcja może trochę na to wpłynąć, ale nie aż tak, jak jest na twoim zrzucie ekranu.

Sprawdziłem jeszcze raz na heavens-above, w dwóch programach na kompie i pokazują to samo. Za to ciekawie wygląda to na n2yo.com:

https://n2yo.com/satellite/?s=37232#results

3.png.3ba0fadcf39c5f5059033e64334e41f8.png

Lokalizacja satelity jest na mapie poprawna, ale ścieżka na powierzchni (ta czerwona kreska na mapie) - nie, jest dużo bardziej na zachód (i będąc w tym miejscu, faktycznie byłby w Polsce widoczny dwadzieścia parę stopni nad horyzontem). Zapewne Stellarium robi gdzieś ten sam błąd.

Może też być oczywiście tak, że Stellarium i n2yo pokazują dobrze, a reszta robi to źle, ale nie wydaje mnie się. Jak będzie kiedyś pogoda, to można sprawdzić, czy satelity są tam, gdzie powinny być.

Krzysztof z Bagien · 27 Maja 2022

Tak jeszcze patrzę... i widzę, że w Heavensat mam dwa różne zestawy TLE dla każdego z tych satelitów, jeden ma ustawioną epokę w miarę świeżą, a drugi nie. I różnice między nimi są spore i pokrywają się z tym, co widać na n2yo (znacznik satelity jest wg. danych z nowszej epoki, a ścieżka - starszej); same dane w TLE też się częściowo różnią. Zapewne stąd jest zamieszanie.

I teraz pytanie - czy to oznacza, że NRO poprzestawiało ostatnio te satelity i po prostu nie wszędzie jeszcze "weszła" aktualizacja parametrów? Wydaje się to mieć sens, w kontekście wojny za naszą wschodnią granicą.